2020 Fiscal Year Annual Research Report
積雪寒冷地における農業水利施設の新たな凍害検診技術と余寿命評価手法の開発
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18H02299
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
緒方 英彦 鳥取大学, 農学部, 教授 (90304203)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
兵頭 正浩 鳥取大学, 農学部, 准教授 (60611803)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 農業水利施設 / 凍害検診 / 余寿命 / 気泡 / 微視的観察 / 炭酸化 / 暴露試験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，積雪寒冷地の開水路を対象に，凍害の位置を特定し，余寿命評価を定量的に行うための指標を探索して定義し，凍害劣化した構造物における補修と改築・更新の判定を行うための凍害検診技術の確立に関する研究を実施し，次の成果を得た。
2018年度は，凍害劣化が進行すると溶出したカルシウムが結晶化することで閉塞した気泡が存在することを明らかにした。2019年度は，微視的観察により気泡およびひび割れを閉塞している析出物がエトリンガイトであること，およびその環境要素を明らかにした。2020年度は，前年度までに得られた知見を踏まえ，エトリンガイトによる気泡の閉塞に伴う気泡径分布の変化を指標とする凍害検診手法と余寿命評価の妥当性を評価した。
本研究により，凍害が生じているコンクリートでは，耐凍害性の確保において重要になる気泡にひび割れが発生し，気泡がエトリンガイトにより閉塞していることが明らかになった。この気泡の変質は，コンクリートの凍結融解抵抗性の担保となる気泡間隔係数が実環境下で変化していることを表しており，構造部材としてのコンクリートの耐凍害性に影響を及ぼしていると考えられる。これまでの耐凍害性の評価は，凍結融解の繰返し作用によるひび割れの発生に基づく相対動弾性係数の変化，飽水度の変化により行われてきたが，本研究の知見として，新たに気泡径分布の変化を加えるべきであることが明らかになった。また，気泡径分布の変化のもととなる気泡の閉塞そのものが，余寿命評価における指標として有用であることが明らかになった。一方，ひび割れであるならば補修の対象になるが，気泡を補修することはできない。このことを前提として，気泡の状態を分析し，気泡の閉塞の有無と程度を確認することで，凍害劣化した構造物における補修と改築・更新の判定が行えることを本研究により提案することができた。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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